تا اواخر سال 2025، محدودیت پیشنهادی REACH توسط آژانس مواد شیمیایی اروپا در مورد مواد پر و پلی فلوروآلکیل - بیش از 10000 ترکیب - باعث شد تا پایان دادن به نساجی از نقطه بدون بازگشت عبور کند. ممنوعیت‌های ایالتی در کالیفرنیا و محدودیت‌های اتحادیه اروپا باعث می‌شود که DWR فلوئوردار از بازارهای اصلی خارج شود. این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه آب‌گریزی بادوام بدون PFAS در تولید روزانه قابل دستیابی است: خانواده‌های شیمیایی، شرایط فرآیندی که باعث ماندگاری آن می‌شود، و رتبه‌بندی اسپری‌هایی که یک تکمیل کننده صادقانه می‌تواند پس از 20 شستشو وعده دهد.
چرا DWR بدون PFAS به استاندارد پوشاک فضای باز تبدیل شد؟
دافع‌های آب بادوام مبتنی بر PFAS در حال حذف شدن هستند زیرا محصولات تجزیه آنها (PFOA، PFOS و جایگزین‌های زنجیره کوتاه) در آب‌های زیرزمینی، خاک و خون انسان باقی می‌مانند و تنظیم‌کننده‌ها از حذف تدریجی داوطلبانه به محدودیت‌های قانونی الزام‌آور رفته‌اند. الف پوشش ضد آب بادوام یا DWR، یک عملیات شیمیایی است که بر روی پارچه تمام شده اعمال می‌شود که باعث می‌شود قطرات دانه‌بندی شوند و در حالی که نفوذپذیری هوا دست نخورده باقی می‌ماند، دانه‌بندی می‌شوند.
کلمه مهم تجاری "بادوام" است: تعداد دفعات شستشو، حوادث باران و ساییدگی که از پایان می گذرد قبل از خیس شدن پوسته زنده می مانند. ژاکت های اسکی و پوسته های تریل به طور تهاجمی شسته می شوند. روکش های فلوئوردار 20 تا 30 چرخه را تحمل می کنند. تمایز بین ضد آب، مقاوم در برابر آب و ضد آب در اینجا اهمیت دارد، زیرا DWR بدون PFAS کاملاً یک پوشش دافع است و یک غشای ضد آب نیست. انتخاب محصولی که با شرایط فیبر و خط شما مطابقت داشته باشد اولین تصمیم برای دوام است.
محدودیت اتحادیه اروپا REACH PFAS: بیش از 10000 ماده فلوئوردار برای محدودیت پیشنهاد شده است. کارخانه‌های بدون جایگزین معتبر خطر از دست دادن دسترسی به بازار اروپا برای منسوجات فضای باز و ورزشی را دارند.
چه چیزی آب‌گریزی بادوام را بدون PFAS ارائه می‌کند
شیمی DWR غیر فلوئوردار آب‌گریزی را در چهار خانواده ارائه می‌کند که هر کدام دارای تعادل متمایز دافعی، دوام شستشو و احساس دست هستند: پراکندگی‌های پارافین و صابون فلزی، سیلیکون‌های اصلاح‌شده، پراکندگی‌های پلی اولفین و آکریلات، و سیستم‌های پلی‌اورتان یا هیبریدی واکنش‌پذیر. مطمئن‌ترین محصولات بدون PFAS، یک پلیمر با انرژی سطح پایین را با گروه‌های واکنشی که به فیبر یا یک اتصال دهنده متقابل استفاده می‌شود، ترکیب می‌کنند.
برای دفع آب، هدف فیزیکی زاویه تماس بالای 90 درجه است. روکش های بدون فلوئور خوب فرموله شده به 120 تا 130 درجه روی پلی استر و نایلون می رسند و مهره های آب قوی تولید می کنند. چیزی که آنها تولید نمی کنند دفع کننده روغن است. هیچ پوشش بدون PFAS در حال حاضر روغن سالاد یا ضد آفتاب را مانند فلوروکربن C8 دفع نمی کند، و این تفاوت واحد باید در ادعاهای محصول و برچسب مراقبت مدیریت شود.
| خانواده شیمیایی | آب گریزی | ماندگاری شستشو | احساس دست |
| صابون پارافین / فلز | متوسط | کم، 5-10 شستشو | نرم، مومی شکل |
| سیلیکون اصلاح شده | خوب | متوسط, 10-20 washes | خیلی نرم |
| پلی اولفین / آکریلات | خوب | متوسط to good | شرکت |
| پلی اورتان واکنشی / هیبرید | بالا | بالا, 20 washes | بر اساس فرمولاسیون متغیر است |
تعریف کاری: آب‌گریزی بادوام به این معنی است که یک پارچه تمام شده حداقل 80 (ISO 4920) را پس از تعداد مشخصی از شستشوهای خانگی استاندارد حفظ می‌کند. برای پوشاک در فضای باز، 20 شستشو معیار فعلی صنعت است. هدف محصولات پوسته پریمیوم 30 تا 50 است.
چگونه می توان دوام را در یک پوشش غیر فلورینه ایجاد کرد
دوام بدون PFAS بر سه مکانیسم استوار است: اتصال عرضی لایه دافع به خود، واکنش پرداخت با سطح فیبر، و تطبیق پلیمر با فیبر و فرآیند. یک محصول پلی یورتان واکنشی یا هیبریدی به شبکه سه بعدی تبدیل می شود که در اطراف نخ ها قفل می شود، در حالی که یک اصلاح سیلیکونی فیلم را انعطاف پذیر نگه می دارد تا از خم شدن و سایش مکرر جان سالم به در ببرد. برای کارخانه‌هایی که باید محتوای تجدیدپذیر را در زنجیره تامین خود ثبت کنند، یک فرمول مواد خام تجدیدپذیر دوام شستشو را حفظ می‌کند و در عین حال از گزارش پایداری پشتیبانی می‌کند.
دافع آب بادوام بدون فلوئور منبع تجدیدپذیر ZZ-529M این امولسیون آلکیل اوره استر از مواد خام تجدید پذیر برای ضد آب مقاوم در برابر شستشو استفاده می کند، از گزارش پایداری پشتیبانی می کند و مناسب کارخانه هایی است که محتوای تجدیدپذیر را مستند می کنند. ماهیت کاتیونی ضعیف و رنگ مایل به آبی آن بیان شده است. مشاهده محصول → فرمول‌سازان تخصصی مانند Hubei Zezhuang Technology Industrial Development Co., Ltd. این مکانیسم‌ها را در درجه‌های آماده تولید مهندسی می‌کنند. اتصال دهنده های متقاطع ایزوسیانات مسدود شده در دمای بالای 140 درجه سانتیگراد فعال می شوند و معمولاً دو تا چهار چرخه شستشوی اضافی را روی نایلون و پلی استر اضافه می کنند، در حالی که گسترش دهنده های رزین فیلم را روی مخلوط های غنی از پنبه تثبیت می کنند. هنگامی که یک دسته لباس ورزشی نرم و پوشیده در اولویت است، محصولات بدون فلوئور اصلاح شده با سیلیکون نرمی را دارند در حالی که پلیمر واکنشی دوام را دارد.
ZZ-510 سیلیکون اصلاح شده بدون فلوئور و دست نرم دافع آب یک دافع بر پایه رزین سیلیکونی که دسته لباس ورزشی نرم و پرده را حفظ می کند در حالی که پلیمر واکنشی دوام شستشو را تامین می کند. ایده آل برای متعادل کردن احساس دست با عملکرد بدون فلوروکربن. مشاهده محصول → آسیاب هایی که احساس دست را فدای تعقیب دافعه می کنند، معمولاً در نهایت به کار مجدد هم روی سطح و هم روی لباس می پردازند. فرمول مناسب سه هدف را با هم متعادل می کند، نه به ترتیب.
150-170 درجه سانتیگراد محدوده پخت برای سیستم های غیر فلوئوردار راکتیو
10 C گرمای پخت اضافی می تواند دوام شستشو را دو چندان کند
60-70٪ برداشت مرطوب روی نایلون یا پلی استر توصیه می شود
قانون عملی: اگر پارچه خشک شده و کاغذی به نظر برسد، دمای پخت برای سیستم کلاسور بسیار بالا تنظیم می شود. اگر مهره‌ها آب می‌شوند اما بعد از یک بار شستشو، مهره‌ها را از دست می‌دهند، سطح آن ضعیف می‌شود: زمان ماندن یا دما را در مراحل 5-10 درجه سانتیگراد افزایش دهید.
مقایسه عملکرد DWR بدون PFAS و فلوئوردار
پرداخت های غیر فلوئوردار با یک نقطه ضعف قابل اندازه گیری در رتبه بندی اولیه اسپری شروع می شوند، اما این شکاف با شستشو بسته می شود زیرا فیلم های فلوئوردار سریعتر عملکرد خود را از دست می دهند. در تست اسپری استاندارد ISO 4920، پارچه خشک شده با C8 از 100 شروع می شود و معمولاً پس از 20 بار شستشو به 80 کاهش می یابد. یک هیبرید بدون PFAS خوش ساخت از 85 شروع می شود و به 75 می رسد و یک پلی اولفین ارزان قیمت به 55 می رسد.
رتبه بندی اسپری پس از 20 شستشوی خانگی (ISO 4920، مقیاس 0-100)
فلوروکربن C8
فلوروکربن C6
هیبرید واکنشی بدون PFAS
بدون PFAS با سیلیکون اصلاح شده
پلی اولفین بدون PFAS
درجه بندی اولیه: C8 = 100، C6 = 90، هیبرید واکنشی = 85، سیلیکون اصلاح شده = 85، پلی اولفین = 80.
معامله واقعی دفع نفت است. دانه های باران همچنان روی پوسته بدون PFAS باقی می ماند، اما نوک انگشتان چرب، دافع حشرات و ضد آفتاب می توانند پخش شوند و آثاری از خود به جای بگذارند. بنابراین، برندها باید آنچه را که پایان نمی‌تواند انجام دهد، به وضوح و به وضوح بیان کنند.
| اموال | C8 سنتی | C6 زنجیره کوتاه | هیبریدی بدون PFAS |
| امتیاز اسپری اولیه | 100 | 90 | 85 |
| امتیاز اسپری بعد از 20 بار شستشو | 80 | 70 | 75 |
| دافع روغن | بالا | متوسط | هیچ کدام |
| تاثیر تنفس | با فیلم متراکم کاهش می یابد | جزئی | حفظ شده است |
| هزینه شیمی نسبی | بالا | متوسط به بالا | متوسط |
در 20 بار شستشو، یک هیبرید واکنشی بدون PFAS سیستم C8 را تنها با 5 نقطه اسپری (75 در مقابل 80) دنبال می کند، در حالی که یک سیستم C6 به 70 کاهش می یابد. مهندسی دوام غیرفلورینه شده را از یک مصالحه به یک پایان رقابتی تبدیل می کند.
پارامترهای فرآیند که عملکرد فیلد را تعیین می کنند
کنترل فرآیند تصمیم می‌گیرد که آیا محصول بدون PFAS در سطح امتیازی خود عمل می‌کند، زیرا فیلم‌های غیر فلوئوردار نسبت به مذاب‌های فلوئوروکربن به شرایط کاربرد بسیار حساس‌تر هستند. دو آسیاب می توانند از شیمی یکسان استفاده کنند. یکی پارچه‌ای را می‌فرستد که بعد از 20 بار شستشو اسپری 80 را نگه می‌دارد، دیگری پارچه‌ای را می‌فرستد که بعد از 5 بار خیس می‌شود. پنج پارامتر بیشتر خرابی های میدان را تشکیل می دهند:
- برداشت مرطوب: 60 تا 70 درصد بالشتک را روی مواد مصنوعی نگه دارید. خیس شدن بیش از حد فیلم را رقیق می کند، مانع را نازک می کند و باعث مهاجرت مواد دفعی به خشک کن می شود.
- دما و زمان پخت: سیستم های راکتیو برای اتصال عرضی به دمای 150-170 درجه سانتیگراد به مدت 60-120 ثانیه نیاز دارند. زیر کیورینگ یک لایه شکننده به جا می گذارد که شسته می شود.
- pH حمام: با اسید استیک روی 4.5-6.0 تنظیم کنید. شرایط قلیایی گروه های واکنشی را قبل از رسیدن به فیبر هیدرولیز می کند.
- سختی آب: سختی پد- مشروب را زیر 50 ppm نگه دارید. یون های کلسیم و منیزیم امولسیفایر آنیونی را خنثی می کنند و حمام را بی ثبات می کنند.
- مشخصات خشک کردن: قبل از پخت در دمای 100-120 درجه سانتیگراد خشک کنید تا از مهاجرت جلوگیری شود، به خصوص روی پارچه های کشباف قابل نفوذ هوا.
برای خطوطی که گرما را درمان می‌کنند، یا برای پارچه‌ها که پس از اتمام کار به گرما می‌رسند، یک محصول غیر فلورینه مقاوم در دمای 180 درجه سانتیگراد و بالاتر از زرد شدن و تخریب فیلم جلوگیری می‌کند.
ZZ-527 ضد آب غیر فلوئور مقاوم در برابر حرارت برای پلی استر یک امولسیون پلی یورتان پیوند آکریلات که در دمای بالای 180 درجه سانتیگراد پایدار است، از زرد شدن و تخریب در هنگام پخت گرم یا گیرش حرارتی جلوگیری می کند. حس نرم، ضد سیفون و جهش مهره آب را برای پلی استر ارائه می دهد. مشاهده محصول → زیر کیور 10 درجه سانتی گراد می تواند دوام شستشو را به نصف کاهش دهد. در یک خط ساکن 60 ثانیه ای، افزایش دمای پخت از 150 درجه سانتیگراد به 160 درجه سانتیگراد، معمولاً پنج دوره یا بیشتر از احتباس اسپری را اضافه می کند.
سوالات متداول در مورد ضد آب بادوام بدون PFAS
آیا DWR بدون PFAS مانند DWR فلوئوردار دافع آب است؟
در رتبه بندی اولیه اسپری، خیر: یک هیبرید معمولی بدون PFAS حدود 85 در مقابل 90 تا 100 برای سیستم های C6 و C8 شروع می شود. پس از 20 شستشوی خانگی، هیبرید اغلب با شیمی C6 یا از آن جلوتر است، زیرا سیستم‌های اتصال متقابل مدرن در شستشو با کندی عملکرد خود را از دست می‌دهند.
یک روکش بدون PFAS چند بار شستشو می تواند زنده بماند؟
یک سیستم پلی یورتان واکنشی یا هیبریدی که به درستی در دمای 150 تا 170 درجه سانتیگراد پخته شده است، امتیاز اسپری 80 یا بالاتر را برای 20 تا 30 شستشوی استاندارد روی نایلون و پلی استر حفظ می کند. محصولات پلی اولفین اصلاح شده با سیلیکون 10 تا 20 بار شستشو را ارائه می دهند و برای کاربردهای پوسته نرم یا آستر مناسب هستند.
آیا روکش های بدون PFAS بر تنفس یا احساس دست تأثیر می گذارد؟
فیلم‌های بدون PFAS معمولاً نازک‌تر از مذاب‌های فلوروکربن هستند، بنابراین انتقال بخار رطوبت حفظ می‌شود. احساس دست به پایه پلیمری بستگی دارد: محصولات اصلاح شده با سیلیکون نرمی را اضافه می کنند، در حالی که برخی از سیستم های هیبریدی برای رسیدن به اهداف دسته لباس ورزشی به یک افزودنی نرم کننده نیاز دارند.
آیا یک فرمول بدون PFAS می تواند ترکیبات پلی استر، نایلون و پنبه را پوشش دهد؟
هیچ فرمول واحدی در هر سه مورد بهینه نیست. نایلون به خوبی اتصال دهنده های عرضی را می گیرد اما نیاز به کنترل حرارت دارد. پلی استر به دمای پخت بالاتر نیاز دارد. مخلوط های غنی از پنبه به یک اکستندر یا محصول مخصوص پنبه پلی استر نیاز دارند تا از فتیله شدن الیاف آبدوست جلوگیری کنند.
خط پایین برای تمام کننده ها: فیبر هدف، هدف ماندگاری شستشو، دمای پخت موجود در خط خود و نیاز احساس دست را در همان جمله مشخص کنید. یک محصول بدون PFAS که بر اساس این چهار پارامتر انتخاب شده است، عملکرد خوبی خواهد داشت. یکی بر اساس قیمت به تنهایی انتخاب نمی شود.
